《气象卫星资料处理及应用》教学大纲

1、气象卫星资料处理及应用Processing and Application of Meteorological Satellite Data一、课程基本情况课程类别：专业主干课课程学分： 2 学分课程总学时：32 学时，其中讲课：24学时，实验8学时课程性质：必修开课学期：第5学期先修课程：大气探测学，大气物理学，天气学原理，天气学分析基础适用专业：大气科学专业教 材：卫星气象学，气象出版社，陈渭民编著，2005年第二版开课单位：大气物理学院大气探测系二、课程性质、教学目标和任务气象卫星资料处理及应用是大气科学类本科专业方向性课程之一，是深入学习应用气象卫星资料和从事卫星气象科学研究的基础。本

2、课程由气象卫星辐射基本原理和气象卫星资料处理及应用两部分组成。通过本课程学习要求重点掌握气象卫星探测的辐射传输基本理论和原理，学会气象卫星图象资料的定量处理方法以及气象卫星资料在天气分析和预报中的应用。其中气象卫星辐射传输原理、气象卫星资料的定量处理既是重点也是难点。三、教学内容和要求1绪论（4学时）（1）介绍课程主要内容；理解气象卫星遥感探测的特点；（2）了解卫星资料在大气科学和其它领域中的应用；气象卫星（极轨和静止）发展概况；（3）风云系列气象卫星简介；在天气分析中的业务服务；在环境监测中的业务服务。考点：遥感，卫星气象学概念；气象卫星遥感观测的特点。该章节内容以拓宽学生视野为主，让学生了

3、解学习这么课程的目的，气象卫星的发展史，目前最前沿的卫星技术和观测仪器。重点介绍气象产品如果应用在气象业务中。卫星运动规律和气象卫星轨道（2学时）（1）掌握卫星轨道和卫星在空间的运动规律；（2）掌握卫星轨道参数；（3）掌握气象卫星轨道的实现及两类气象卫星轨道的特点；（4）了解轨道报的释义及应用。重点: 气象卫星轨道的实现及气象卫星的观测；考点：卫星运动三定律；轨道参数：升交点，降交点，轨道倾角，轨道截距, 星下点，轨道数；近极地太阳同步卫星轨道定义，静止卫星轨道定义，两种轨道的优缺点。3卫星遥感辐射理论（4学时）（1）熟悉电磁波谱和辐射度量（要掌握辐射率的概念）；（2）掌握基本辐射定律。（3）

4、掌握气象卫星图象的观测原理。重点: 大气中的辐射传输过程，卫星接收的辐射及遥感方程，卫星图象的观测原理难点: 权重函数考点：名词解释：辐射率/辐亮度、黑体、比辐射率、亮度温度、光学厚度、透过率、大气窗、吸收带、反射率，反照率。典型地物太阳光谱反射率特征，红外辐射传输方程内涵，权重函数定义及内涵，可见光的辐射传输方程物理理解，卫星接收到的辐射来自哪几部分。可见光云图观测原理，红外云图观测原理，短波红外云图观测原理，水汽图观测原理，卫星观测的波段选择。4卫星资料获取、接收和处理（4 学时）（1）掌握卫星观测仪器的基本特征；极轨气象卫星观测仪器；静止卫星观测仪器；卫星云图的图象表示和增强处理。（2）

5、熟悉卫星资料接收设备和处理系统；地面接收卫星资料范围的确定；卫星轨道报格式；（3）了解卫星云图定位网格的计算和制作；（4）掌握卫星资料的预处理过程和各级产品的定义及分类；（5）了解卫星资料处理与气象产品。重点: 卫星云图的图象表示和增强处理，分辨率的概念难点: 卫星资料的预处理过程考点：名词解释：卫星的空间扫描方式，瞬时视场，像元，光谱响应函数，空间分辨率，时间分辨率，光谱分辨率,温度分辨率。卫星数据预处理(数据定标，辐射订正，几何订正等)；卫星观测仪器基本组成，卫星数据分级。5卫星图象的分析基础（2 学时）（1）掌握卫星图象的基本特征；卫星云图识别判据；卫星云图上各类云的识别（2）熟悉地表特

6、征分析重点: 卫星图象的基本特征和各类云的识别。考点：可见光(0.5-0.6微米)云图的特征，1.6 微米通道的特征,3.9微米通道的特征，长波红外(10.5-12.5微米)云图的特征，水汽图（6.5-7.2um）的特征。卫星云图上识别云的判据：卷状云云图识别，层状云云图识别，积状云云图识别；地表图像识别，冰雪覆盖区识别，水陆地形识别6中纬度天气系统的卫星云图分析（2学时）（1）熟悉中纬度地区的大尺度云系；带状云系、涡旋云系逗点云系、斜压叶（盾）状云系、变形场云系、细胞状云系、波状云系。（2）掌握卫星云图上天气系统云系的分析；高空槽、脊，急流云系，高空冷涡，锋面云系，温带气旋云系，副热带高压和

7、地面高压。重点: 卫星云图上天气系统云系的分析难点:逗点云系与涡度场考点：带状云系、涡旋云系，逗点云系、斜压叶（盾）状云系、变形场云系、细胞状云系、波状云系。利用卫星云图分析500hPa槽线，卫星云图确定地面高压脊线，云图上的副热带高压；卫星云图确定地面锋面的位置；副热带急流云系主要特征卫星云图在热带天气分析和预报中的应用（2学时）（1）掌握热带云系的基本特征；（2）熟悉热带气旋的云系特征及其发生发展、定位、强度估计。重点: 热带天气系统的卫星云图特征难点: 热带气旋的强度估计考点：热带地区几种典型云系。台风的云系结构，形成台风的条件，热带气旋强度的估算方法8夏季对流云系卫星云图分析（2 学时

8、）（1）熟悉由卫星云图分析触发对流云生成的条件；（2）掌握中尺度强对流云系特征识别；（3）掌握中尺度对流天气系统卫星资料分析；重点:中尺度对流天气系统卫星资料分析难点:对流性天气系统的演变的动态模式及预报考点：对流发生的水汽条件分析，判断对流产生的条件；局地热力对流云系；雷暴中高压在卫星云图上的表现特征；中尺度对流复合体（MCC）云团的发生发展、演变、概念模型9用卫星资料估算降水、风和云参数简介（2学时）(1)了解用卫星资料估算降水、风和云参数的思路、作用和方法考点：这章节内容只要求了解，没有考试内容 四、课程考核（1）作业等： （2）考核方式：闭卷考试（3）总评成绩计算方式：（平时成绩、实验成绩和期末考试成绩综合计算）五、参考书目1、气象卫星-系统、资料及其在环境中的